專利名稱：微電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及例如用于驅(qū)動機動車電部件、水泵等的微電機，更具體地說涉及這樣一種微電機，它將容納包括電樞鐵芯、整流子等的轉(zhuǎn)子的內(nèi)部空間密封起來，防止水、油等進入電動機內(nèi)部，并易于組裝。


圖1是常規(guī)類型的微電機的軸向正剖面圖。在圖1中，參考號1表示由例如低碳鋼那樣的金屬材料制成的外殼，并制成有底的空心桶形，例如弧形段的永久磁鐵2通過粘結(jié)材料如粘合劑牢固地安裝到外殼的內(nèi)周面上。永久磁鐵2可以制成空心桶形，在它的內(nèi)周面多個磁極被磁化。
在外殼1中提供了具有面對永久磁鐵2的電樞鐵芯3和整流子4的轉(zhuǎn)子5。參考號6表示由類似于外殼1的金屬材料制成的端蓋，它裝配到外殼1的開啟端。參考號7表示由例如樹脂那樣的絕緣材料制成的支架基座，與端蓋6一起裝配到外殼1的開啟端。
參考號8表示由例如碳那樣的導(dǎo)電材料制成的電刷，例如做成四邊形，并可滑動地裝配到電刷支架9上，電刷支架9制成空心方桶形，并形成在支架基座7的內(nèi)端面上，使得電刷與整流子4的外周面滑動接觸。參考號10表示電刷支架9中的預(yù)加載螺旋彈簧，使電刷8壓向整流子4。
參考號11表示連接支架基座7上的導(dǎo)電部件(未示出)的引線，用來將來自外部直流電源(未示出)的電能經(jīng)電刷8送至整流子4。參考號12表示軸承；一對軸承12牢固地裝配到外殼的底部(未示出)和端蓋6的中央部分，以便旋轉(zhuǎn)地支撐構(gòu)成轉(zhuǎn)子5的軸13。軸13從外殼1的底部向外伸出。
利用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)電源通過支架基座7上的導(dǎo)電部件、電刷和構(gòu)成轉(zhuǎn)子5的整流子4從引線11送至轉(zhuǎn)子5時，旋轉(zhuǎn)力施加到位于磁場中的轉(zhuǎn)子上，該磁場是由牢固地安裝在外殼1的內(nèi)周面上的永久磁鐵2產(chǎn)生的，這使得轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，通過從外殼1的底部向外伸出的軸13驅(qū)動外部設(shè)備(未示出)。
當(dāng)用具有上述結(jié)構(gòu)的微電機驅(qū)動安裝在例如機動車發(fā)動機室那樣的惡劣環(huán)境中的電部件時，在外殼1的端蓋6的側(cè)面常常還提供有防水蓋14，以防止由于水、油等滲入外殼1的內(nèi)部空間而引起的不希望的事故。這種防水蓋14通常由例如橡膠材料制成，做成有底的空心桶形，其內(nèi)徑基本等于外殼1的外徑。由于在外殼1的底部有一個軸承(未示出)，所以需要類似于用于外殼1的開啟端的密封裝置。然而實際上通常采用一個分開的裝置連通連接裝置一起連接外部設(shè)備。
當(dāng)將具有上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)類型的微電機安裝到外部設(shè)備時，一般采用在軸向穿過外殼1內(nèi)部的貫穿螺栓。為了安裝貫穿螺栓，必須暫時從外殼1移去防水蓋14。在已經(jīng)利用貫穿螺栓將微電機安裝在外部設(shè)備上之后，防水蓋14必須重新放在外殼1的開啟端。其結(jié)果是工作效率較低。
在將防水蓋14安裝到外殼1上或從外殼1上移去防水蓋14的過程中，或在利用貫穿螺栓將微電機安裝到外部設(shè)備上的過程中，由于不小心可能會損壞防水蓋14，削弱了防水和防油的密封性和可靠性。
此外，由于防水蓋14連同端蓋6蓋在了外殼1的開啟端上，所以整個微電機的軸向長度不可避免地加長了。還有防水蓋14的尺寸也變大了，這提高了制造成本。
當(dāng)將具有上述結(jié)構(gòu)的微電機安裝到外部設(shè)備上時，外殼1底部的外端面作為安裝面15。水、油等可能通過安裝面15和在外殼1的底部提供的軸承(未示出)滲入外殼1的內(nèi)部空間。
為了解決這一問題，通過對安裝面15進行機械加工以改善其光潔度或降低其表面粗糙度來改善密封性。然而這樣做意味著機械加工的時間和工時的增加。此外，由于在改善密封性方面所受的限制，這樣做并不能保證非常好的密封性。
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中固有的問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種可以防止水、油等進入容納轉(zhuǎn)子的內(nèi)部空間的微電機，并在無需對將電動機安裝到外部設(shè)備上的安裝面進行機械加工的情況下改善密封性。
為了實現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種微電機，它包括具有牢固地裝配到其內(nèi)周面的永久磁鐵的外殼，具有電樞鐵芯和整流子的轉(zhuǎn)子，具有電刷的支架基座，和裝配到外殼一個開啟端的端蓋，其中轉(zhuǎn)子的輸出軸穿過端蓋并向外伸出，在端蓋的外端面形成有一個槽，包圍輸出軸并復(fù)蓋端蓋上的安裝螺栓孔的周圍，并且由一種有彈性、能變形的材料制成的密封墊安放在槽中。
圖1是常規(guī)類型的微電機的軸向正面局部剖面圖。
圖2至5是本發(fā)明的一個實施例的正面視圖、右側(cè)視圖、左側(cè)視圖和軸向局部剖面圖。
圖6和7是用于本發(fā)明的一個實施例的密封墊的平面圖和剖面圖。
圖8是表示密封墊安裝在體現(xiàn)本發(fā)明的微電機中的狀態(tài)的局部剖面圖。
圖2至5是體現(xiàn)本發(fā)明的微電機的正面視圖、右側(cè)視圖、左側(cè)視圖和軸向局部剖面圖。與圖1相同的部分用相同的參考號表示。在圖2至圖5中，參考號21表示沿著端蓋6的邊緣與端蓋6整體形成的彎曲邊緣。在彎曲邊緣21的一部分形成有咬合爪22，其位置例如相對180°。咬合爪22和22彎曲，與形成在外殼1的外圍上的凹進部分23和23咬合，以便牢固地將端蓋6裝配到外殼1的開啟端。端蓋6和外殼1之間的同心度通過形成端蓋6的方式得以保證，這在下面說明。
端蓋6的彎曲邊緣21的內(nèi)徑大于外殼1的開啟端的外徑，并且由非吸油和非吸水材料例如橡膠制成的密封材料24放在彎曲邊緣21和外殼1開啟端的外周面之間，將二者密封。支撐轉(zhuǎn)子5的軸13的左端的軸承12裝配到形成在端蓋6的外端面上的凹進部分25中。
輸出軸13a穿過端蓋6并向外伸出，并偏離轉(zhuǎn)子5的軸13的軸線，其偏離量為e。參考號26表示安裝螺栓孔，形成在外殼1的底部和端蓋6上的每個安裝螺栓孔26和26使得安裝貫穿螺栓(未示出)能夠穿過。參考號27表示形成在連接管28中的一對輸入端，連接管28形成在支架基座7的較低端，與外部直流電源(未示出)相連。
參考號16表示端蓋6的外端面上的槽，用來容納密封墊，密封墊的形成方式將在以下說明。即槽16形成為φ形，包圍輸出軸13a和軸13，并復(fù)蓋安裝螺栓孔26的周圍。參考號17表示定位凹進部分；在槽16中有例如四個定位凹進部分17。參考號18表示圓弧形凹進部分；在槽16的外側(cè)有例如四個圓弧形凹進部分18。這樣，靠近槽16形成肋形突出部分19。
通過在端蓋6的外端面上提供圓弧形凹進部分18，在相應(yīng)的內(nèi)端面上形成圓弧形突出部分18a。通過將突出部分18a的外圍與外殼1開啟端的內(nèi)周面咬合，可以保持端蓋6和外殼1的同心度。
上述端蓋6最好應(yīng)由片金屬件形成。即端蓋6可以在同時成形過程中由片金屬制成，該過程包括用一對對應(yīng)于端蓋6的內(nèi)端面和外端面的外形的成形金屬模具進行沖壓、切割和鉆孔。
圖6和7是用于本發(fā)明的實施例的密封墊的平面圖和剖面圖。在圖6和7中，密封墊40由一種有彈性、能變形的材料例如橡膠制成，其平面外形為φ形，于是密封墊40可以裝配在如圖4和5所示的槽16中。參考號26表示安裝螺栓孔，參考號41表示定位突出部分。定位突出部分41放在對應(yīng)于圖4和5所示的凹進部分17的位置，形成對應(yīng)于凹進部分17的形狀。
外殼1、支架基座7和端蓋6如圖5所示那樣組裝以后，將密封材料24放在端蓋6的彎曲邊緣21和外殼1的開啟端外周面之間。當(dāng)端蓋6的彎曲邊緣上的咬合爪彎入外殼1開啟端的外圍上的凹進部分23時，支架基座7、端蓋6和外殼1緊密地相互咬合，封住了內(nèi)部空間。
按上述方式組裝的微電機可以通過將圖6和7所示的密封墊40裝入圖4和5所示的端蓋上的槽16中并用貫穿螺栓(未示出)緊固密封墊40，裝入外部設(shè)備。在這種情況下，由于當(dāng)密封墊40上的突出部分41與槽16中的凹進部分17咬合時密封墊40被定位并暫時保持在原處，所以微電機可以很容易地裝入外部設(shè)備。通過按上述方式安裝微電機，輸出軸13a、軸承12和安裝螺栓孔26的附近可以用密封墊40氣密地密封，防止了水、油等滲入外殼1的內(nèi)部空間。
以上說明的實施例在密封墊40上提供了突出部分41，該突出部分41與端蓋6上的凹進部分17咬合，但是即使取消突出部分41和凹進部分17也不會引起什么問題。通過在外部設(shè)備上提供凹進部分并暫時保持預(yù)先在外部設(shè)備上的密封墊40，就可以安裝微電機。
此外，以上說明的例子中輸出軸13a的中心軸偏離電動機5的軸13的中心軸，但是本發(fā)明當(dāng)然可以用于輸出軸13a和軸13是同心軸的微電機?？梢愿鶕?jù)電動機的所需規(guī)格適當(dāng)選擇裝配到外殼1內(nèi)周面上的永久磁鐵2的數(shù)目，以及電刷支架9和支架基座7上電刷8的數(shù)目。
永久磁鐵2可以做成空心圓柱形，在其內(nèi)周面提供預(yù)定數(shù)目的磁極。此外，也可以適當(dāng)選擇端蓋6和外殼1上的咬合爪22和凹進部分23的數(shù)目。密封材料24可以在端蓋裝在外殼1之前預(yù)先裝入端蓋6的彎曲邊緣21的內(nèi)周面上。
具有上述結(jié)構(gòu)和運作的本發(fā)明達到了以下效果(1)可以防止水、油等進入容納電動機的內(nèi)部空間，從而改進了微電機的防水性和防油性。
(2)可以不對將電動機安裝到外部設(shè)備上的微電機的安裝面進行機械加工，并且便于安裝微電機。
(3)取消了在此以前用于微電機的防水蓋，這便于將微電機安裝在外部設(shè)備中，減小了微電機軸向所占的空間。
(4)通過靠近槽形成肋形突出部分可以改善端蓋的剛度，于是可以減小構(gòu)成端蓋的材料的厚度。
權(quán)利要求
1.一種微電機包括由金屬材料制成、形狀為有底的空心桶形的外殼，永久磁鐵牢固地裝配在該外殼的周圍面上，具有對著所述永久磁鐵的電樞鐵芯和整流子的轉(zhuǎn)子，以及二者都裝配在所述外殼的一個開啟端的支架基座和端蓋；用于支撐電刷的電刷支架，使得所述電刷與所述整流子滑動地接觸，以及與所述支架基座上的所述整流子電連接的一對輸入端子；所述轉(zhuǎn)子由所述外殼底部和所述端蓋上提供的軸承支撐，其特征在于所述轉(zhuǎn)子的輸出軸穿過所述端蓋并向外伸出，在所述端蓋的外端面上提供一個槽，其形成方式為該槽包圍所述輸出軸并復(fù)蓋所述端蓋上的安裝螺栓孔的周圍；由一種有彈性、能變形的材料制成的密封墊裝入所述槽。
2.如權(quán)利要求1所述的微電機，其特征在于所述端蓋由一種厚度均勻的材料制成，并且靠近所述槽形成肋形突出部分。
3.如權(quán)利要求1所述的微電機，其特征在于所述設(shè)置在端蓋上的所述槽和所述密封墊以這樣的方式形成，使得它們都具有相應(yīng)的環(huán)形部分。
全文摘要
一種微電機，它包括具有牢固地裝配到其內(nèi)周面的永久磁鐵的外殼，具有電樞鐵芯和整流子的轉(zhuǎn)子，具有電刷的支架基座，和裝配到外殼一個開啟端的端蓋，其中轉(zhuǎn)子的輸出軸穿過端蓋并向外伸出，在端蓋的外端面形成有一個槽，包圍輸出軸并覆蓋端蓋上的安裝螺栓孔的周圍，并且由一種有彈性、能變形的材料制成的密封墊安放在槽中。
文檔編號H02K21/00GK1118532SQ95106428
公開日1996年3月13日 申請日期1995年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月25日
發(fā)明者佐谷務(wù), 中橋宏明 申請人:馬淵馬達株式會社